El telescopio milimétrico/submilimétrico más potente del mundo captura observaciones con la resolución más alta jamás vista

Esta imagen de R Leporis, una estrella en las etapas finales de su evolución, es la imagen de mayor resolución jamás obtenida por ALMA. Su resolución angular es de 5 milisegundos de arco, lo que equivale a ver un autobús de 10 metros en la superficie de la luna. Esto se logró utilizando receptores ALMA Banda 10 (alta frecuencia) y una configuración de conjunto con una longitud de línea de base máxima de 16 km, así como una nueva técnica de calibración. La emisión de ondas submilimétricas desde la superficie de la estrella se muestra en naranja, y las emisiones de máser de cianuro de hidrógeno a 891 GHz se muestran en azul. Las observaciones muestran que la estrella está rodeada por una estructura de gas en forma de anillo y que el gas de la estrella escapa al espacio circundante.

Un equipo internacional de astrónomos ha colaborado para mejorar las capacidades del planeta Conjunto milimétrico/submilimétrico grande de Atacama (ALMA), uno de los telescopios más potentes del mundo. Científicos del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) de la Fundación Nacional de Ciencias, el Observatorio Conjunto ALMA, el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) y el Observatorio Europeo Austral han logrado la mayor precisión de observación desde que ALMA comenzó a operar, en uno de sus momentos más misiones desafiantes. Configuraciones matriciales. el resultados Se publica hoy en Diario astrofísico.

ALMA contiene 66 antenas parabólicas. Grupos de estas antenas se utilizan juntas como interferómetro, combinando observaciones de muchos instrumentos en un telescopio gigante. Cada antena está equipada con receptores que le permiten monitorear ondas de radio en diferentes rangos o rangos de frecuencia. Las numerosas señales recogidas por las antenas individuales se agrupan en un acoplador.

La resolución más alta del conjunto se logra cuando se configura en su extensión máxima, o línea base de antena más amplia, y se observa en su frecuencia más alta. Cuando se organizan en diferentes configuraciones, como la Banda 10 (que se usó con aproximadamente 50 antenas para esta prueba), puede haber hasta 10 millas entre cada ubicación de antena parabólica. Se deben considerar y corregir el clima, la atmósfera y los matices entre antenas individuales para hacer posible el monitoreo. Para ayudar a corregir estos errores, se establece un objetivo brillante para calibrar las antenas. Sin embargo, cuando se monitorea a frecuencias más altas, la disponibilidad de un calibrador brillante es escasa y, por lo tanto, dificulta gravemente el proceso de calibración.

Para resolver este problema, los astrónomos probaron el método banda a banda (B2B), desarrollado por primera vez en la década de 1990 por el Radio Observatorio Nobeyama de NAOJ. Cuando se creó ALMA, la infraestructura de hardware y software estaba lista para probar algún día este método, que se probó por primera vez en 2020 utilizando receptores de Banda 9 y una línea base de conjunto de poco más de 8 1/2 millas. La técnica de monitoreo B2B consiste en observar un calibrador brillante a una frecuencia más baja y aplicar soluciones de calibración a partir de esos datos a la frecuencia más alta, donde se observa el objetivo científico.

Los resultados de esta última prueba, utilizando B2B en la Banda 10 con la distancia más larga entre antenas, lograron la resolución más alta jamás capturada de 5 miliarcosegundos (=1/720.000 grados), equivalente a poder ver un solo cabello humano. A dos kilómetros y medio de distancia. En esta prueba, los astrónomos observaron R Leporis, una estrella en su etapa final de evolución, ubicada a unos 1.535 años luz de la Tierra en la Vía Láctea. La calibración B2B utilizó un núcleo galáctico brillante cercano que, aunque lejos, aparece cerca de R Leporis en el cielo.

Antonio Hills, científico de NRAO y subdirector del Centro Regional de ALMA Norteamérica, quien también forma parte del equipo que logró estos resultados, destaca la importancia de estos resultados: “Al lograr esta resolución incomparable a través del método Banda a Banda, Hemos llevado las capacidades de ALMA al límite, revelando una nueva ventana al universo. Este logro permite a los astrónomos investigar fenómenos cósmicos con una precisión que antes se pensaba que estaba fuera de nuestro alcance, lo que representa un testimonio importante del poder de ALMA y allana el camino para futuros descubrimientos que sin duda profundizarán nuestra comprensión de los secretos más profundos del universo.

Mirar presione soltar Del Observatorio Astronómico Nacional de Japón.

Mirar presione soltar Del Observatorio Europeo Austral.

Este hallazgo se presenta en un artículo titulado «Campaña de línea de base larga de alta frecuencia de ALMA en 2021: imágenes de ondas submilimétricas de mayor resolución angular de la estrella R Lep rica en carbono» que aparecerá en Diario astrofísico (doi:10.3847/1538-4357/acf619).

El equipo está formado por Y. Asaki (JAO; NAOJ; SOKENDAI), L. Maud (ESO; Universidad de Leiden), H. Francke (JAO), H. Nagai (NAOJ), D. Petry (ESO), E.B. Fomalont (NRAO ), E. Humphreys (JAO; ESO), A. M. S. Richards (Universidad de Manchester), KT Wong (IRAM; Universidad de Uppsala), W. Dent (JAO), A. Hirota (JAO; NAOJ), J. M. Fernández (Observatorio Lowell) , S A. Takahashi (NAOJ) y A. S. Hales (JAO; NRAO).

Acerca de ALMA y NRAO

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre la Organización Europea de Investigación Astronómica del Hemisferio Sur (ESO), la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (ESO). NINS) de Japón en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiada por ESO en nombre de sus estados miembros, por NSF en colaboración con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST), y por NINS en colaboración con la Academia Sínica (AS) en Taiwán. . y el Instituto Coreano de Astronomía y Ciencias Espaciales (KASI).

El establecimiento y las operaciones de ALMA están dirigidos por ESO en nombre de sus Estados miembros; y por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), operado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de América del Norte; y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (JAO) proporciona liderazgo y gestión unificados para la construcción, operación y operación de ALMA.

NRAO es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo por Associated Universities, Inc.

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